《数字电子技术基础》实验报告
数字电子技术基础课程设计实验报告
数字电子技术课程设计(数字时钟逻辑电路的设计与实现)学院:信息学院班级:学号:姓名:刘柳指导教师:楚岩课设时间:2009年6月21日—2009年6月26日一摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
诸如按时自动打铃,时间程序自动控制,定时启闭路灯,定时开关烘箱,通断动力设备,甚至各种定时电气的的自动启用等。
这些都是以数字时钟作为时钟源的。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
经过了数字电路设计这门课程的系统学习,特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习,我们已经具备了设计小规模集成电路的能力,借由本次设计的机会,充分将所学的知识运用到实际中去。
二主要技术指标1.设计一个有时、分、秒(23小时59分59秒)显示的电子钟2.该电子钟具有手动校时功能三方案论证与选择要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。
而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高,因此,需要进行分频,使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1HZ)。
经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
此时需要分别设计60进制,24进制计数器,各计数器输出信号经译码器到数字显示器,使“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。
值得注意的是:任何计时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。
数字电子技术基础实训报告论文
数字电子技术基础实训实验报告班级:姓名:学号:序号:555时基电路及其应用针对本实验目的让我们熟悉555型集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点,并且掌握555型集成时基电路的基本应用。
一,实验原理集成时基电路又称为集成定时器或555电路,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K 电阻,故取名555电路。
其电路类型有双极型和CMOS 型两大类,二者的结构与工作原理类似。
1、555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图9-1所示。
它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关管T ,比较器的参考电压由三只 5k Ω的电阻器构成的分压器提供。
它们分别使高电平比较器A 1 的同相输入端和低电平比较器A 2的反相输入端的参考电平为CC V 32和CC V 31。
A 1与A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号自6脚,即高电平触发输入并超过参考电平CC V 32时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于CC V 31时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电开关管截止。
D R 是复位端(4脚),当D R =0,555输出低电平。
平时D R 端开路或接V CC(a) (b)图9-1 555定时器内部框图及引脚排列V C 是控制电压端(5脚),平时输出CC V 32作为比较器A 1 的参考电平,当 5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一 种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01μf 的电容器到地,起滤波作 用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。
T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路。
555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
数字电子技术实训报告(精选3篇)
数字电子技术实训报告(精选3篇)数字电子技术实训报告篇1这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解,并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。
了解了更多电子元件的工作原理,如:7448等。
同时也发现自对数电知识和电子设计软件掌握得不够。
其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用一电子设计软件如:Proteus、protel等,因此使我进一步熟悉了软件的使用,同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。
我认识到:数电设计每一步都要细心认真,因为任何一步出错的话,都会导致后面的环节发生错误。
比如在protel中画SCH电路时,就一定要细心确保全部无误,否则任何一个错误都会导致生成时发生错误,做成实物后就无可挽救了。
在的设计中,焊盘的大小,线路的大小,以及线间的距离等参数都要设置好,因为这关系到下一步的实物焊接。
在设计过程中遇到了一些问题,使得我查找各种相关资料,在增长知识的同时增强解决问题和动手的能力,锻炼我做事细心、用心、耐心的能力。
这一课程设计,使我向更高的精神和知识层次迈向一大步。
在以后的学习生活中,我会努力学习,培养自己独立思考的能力,积极参加多种设计活动,培养自己的综合能力,从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。
数字电子技术实训报告篇2时间飞逝,在不知不觉中,我的实训生活结束。
通过实训,让我真正感觉到了做一个教师的难处,特别是幼儿教师的难处,不过在这次实训中,也让我收益颇丰。
在实训过程中,让我懂得了,要因人施教,不能一个模式一刀切,面对不同的幼儿用不同的方法。
因为每个孩子都有差异,都有自己的内心世界,他们好比一把锁,老师就是开启那把锁的主人。
真正走进他们的内心世界,去改变他们,教育他们,那么,这个世界就是天才的世界。
活动不能死板硬套,要因地制宜,因环境的改变而改变。
我们要用心去捕捉每个幼儿身上的可爱之处,及不足之处,并帮助他们去改正,不仅要关心和照顾幼儿,和幼儿家长的沟通也尤为重要,而且需要艺术。
数字电子技术基础实验报告册
《数字电子技术基础》
实验报告册
班级:
姓名:
学号:
唐山学院信息与控制工程实验教学中心
2012年3月
《数字电子技术基础》课程实验报告(一)
《数字电子技术基础》课程实验报告(二)
《数字电子技术基础》课程实验报告(三)
《数字电子技术基础》课程实验报告(四)
《数字电子技术基础》课程实验报告(五)
姓名合作者
实验人
学号实验小组第组
实验性质□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
一.555型集成时基电路芯片介绍见实验指导书
二.555定时器构成施密特触发器
按下图连线,输入信号由函数信号发生器提供,预先调好v S的频率为1KHz,接通电源,
逐渐加大vs的幅度,观测并绘出输出波形,同时测绘电压传输特性,算出回差电压△U。
vo
vi
三.555定时器组成多谐振荡器。
按下图接线,用双踪示波器观测v c与v o的波形,测定频率;并绘制出vc、vo波形。
vc
t
vo
t
《数字电子技术基础》课程实验报告(六)
《数字电子技术基础》课程实验报告(七)
《数字电子技术基础》课程实验报告(八)
《数字电子技术基础》课程实验报告(九)
《数字电子技术基础》课程实验报告(十)
《数字电子技术基础》课程实验报告(十一)。
数字电子技术基础实验
《数字电子技术基础实验》实验报告学院:学号:姓名:专业:实验时间:实验地点:2016 年12 月Figure 5.51 n位移位寄存器一、实验目的及要求编写testbench 验证Figure 5.51源代码功能,实现n位移位寄存器。
了解并熟悉移位寄存器的工作原理功能;熟悉n位移位寄存器的逻辑功能。
所需功能:实现所需功能需要R,Clock,L,w,Q,5个变量,其中参数n 设为缺省值16,以定义触发器的个数。
当时钟信号Clock从0变为1时刻,正边沿触发器做出响应:当L=0时,对输出结果Q进行向右移位,将w的值赋给Q的最高位,实现移位;当L=1时,将输入R的值寄存在Q中;所需EDA工具及要求:Modelsim:1、在Modelsim中建立工程,编写Figure 5.51 模块的源码;2、编写Figure 5.51 的测试模块源码,对Figure 5.51 进行仿真、测试,观察仿真波形图并进行分析等;Synplify Pro:1、使用Synplify Pro对Figure 5.51 进行综合,得到RTL View、Technology View、综合报表等,进行观察、分析等;二、实验内容与步骤1、在Modelsim中建立工程,编写Figure 5.51 模块的源码;本题实现的是一个n位移位寄存器,触发器对时钟信号Clock敏感,为正边沿敏感型。
L实现对Q的控制,若L=1,则将R寄存到Q中;若L=0,则对Q向右移位。
如下图是一个4位移位寄存器图表说明了该四位移位寄存器的移位过程module shiftn (R, L, w, Clock, Q);parameter n = 16;input [n-1:0] R;input L, w, Clock;output reg [n-1:0] Q;integer k;always @(posedge Clock)if (L)Q <= R;elsebeginfor (k = 0; k < n-1; k = k+1)Q[k] <= Q[k+1];Q[n-1] <= w;endendmodule这是可用于表示任意位宽的移位寄存器的代码,其中参数n设为缺省值16,以定义触发器的个数。
数电子技术实验报告
数电子技术实验报告一、实验目的本次数电子技术实验的目的在于深入理解数字电子技术的基本概念和原理,通过实际操作和实验观察,掌握数字电路的设计、组装和调试方法,提高对数字逻辑电路的分析和解决问题的能力。
二、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:74LS00(四 2 输入与非门)、74LS86(四 2 输入异或门)、74LS138(3 线 8 线译码器)等3、示波器4、直流稳压电源5、万用表6、连接导线若干三、实验原理1、逻辑门电路逻辑门是数字电路的基本单元,常见的有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
本实验中主要使用了与非门和异或门。
与非门的逻辑表达式为:Y =(A · B)',即当输入 A 和 B 都为1 时,输出 Y 为 0;否则输出 Y 为 1 。
异或门的逻辑表达式为:Y = A ⊕ B ,即当输入 A 和 B 不同时,输出 Y 为 1;否则输出 Y 为 0 。
2、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门电路组合而成,其输出仅取决于当前的输入。
常见的组合逻辑电路有加法器、编码器、译码器等。
3、时序逻辑电路时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入,还与电路的原有状态有关。
常见的时序逻辑电路有计数器、寄存器等。
四、实验内容与步骤1、与非门和异或门逻辑功能测试(1)在实验箱上插入 74LS00 和 74LS86 芯片,按照芯片引脚图连接电路。
(2)使用逻辑电平开关分别输入不同的电平组合,用逻辑电平指示灯观察输出电平,记录并分析结果,验证与非门和异或门的逻辑功能。
2、利用与非门设计一个三人表决电路(1)根据表决逻辑(多数通过),列出真值表。
(2)根据真值表写出逻辑表达式,并化简。
(3)使用与非门搭建电路,进行实际测试。
3、 3 线 8 线译码器 74LS138 的功能测试(1)将 74LS138 芯片插入实验箱,按照引脚图连接电路。
(2)通过改变输入的地址码 A2、A1、A0 的电平组合,观察 8 个输出端 Y0 Y7 的电平状态,记录结果并分析译码器的功能。
数电实验报告
数电实验报告实验目的:本实验旨在通过实际操作,加深对数电原理的理解,掌握数字电子技术的基本原理和方法,培养学生的动手能力和实际应用能力。
实验仪器和设备:1. 示波器。
2. 信号发生器。
3. 逻辑分析仪。
4. 电源。
5. 万用表。
6. 示教板。
7. 电路元件。
实验原理:数电实验是以数字电子技术为基础,通过实验操作来验证理论知识的正确性。
数字电子技术是一种以数字信号为工作对象,利用电子器件实现逻辑运算、数字存储、数字传输等功能的技术。
本次实验主要涉及数字逻辑电路的设计与实现,包括基本逻辑门的组合、时序逻辑电路、触发器等。
实验内容:1. 实验一,基本逻辑门的实验。
在示教板上搭建与非门、或门、与门、异或门等基本逻辑门电路,通过输入不同的逻辑信号,观察输出的变化情况,并记录实验数据。
2. 实验二,时序逻辑电路的实验。
利用触发器、计数器等元件,设计并搭建一个简单的时序逻辑电路,通过改变输入信号,验证电路的功能和正确性。
3. 实验三,逻辑分析仪的应用。
利用逻辑分析仪对实验中的数字信号进行观测和分析,掌握逻辑分析仪的使用方法,提高实验数据的准确性。
实验步骤:1. 按照实验指导书的要求,准备好实验仪器和设备,检查电路连接是否正确。
2. 依次进行各个实验内容的操作,记录实验数据和观察现象。
3. 对实验结果进行分析和总结,查找可能存在的问题并加以解决。
实验结果与分析:通过本次实验,我们成功搭建了基本逻辑门电路,观察到了不同输入信号对输出的影响,验证了逻辑门的功能和正确性。
在时序逻辑电路实验中,我们设计并搭建了一个简单的计数器电路,通过实验数据的记录和分析,验证了电路的正常工作。
逻辑分析仪的应用也使我们对数字信号的观测和分析有了更深入的了解。
实验总结:本次数电实验不仅加深了我们对数字电子技术的理解,还培养了我们的动手能力和实际应用能力。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,但通过认真分析和思考,最终都得到了解决。
这次实验让我们深刻体会到了理论与实践相结合的重要性,也让我们对数字电子技术有了更加深入的认识。
数字电子技术实习报告
一、实习背景随着科技的飞速发展,电子技术在我国国民经济中的地位日益重要。
为了提高我国电子技术水平,培养高素质的电子技术人才,我校组织开展了数字电子技术实习活动。
本次实习旨在使学生在掌握数字电子技术基本理论的基础上,通过实践操作,提高动手能力,培养团队协作精神,为今后从事电子技术工作打下坚实基础。
二、实习目的1. 通过实习,使学生掌握数字电子技术的基本理论,熟悉常用电子元器件的性能和特点。
2. 培养学生动手操作能力,提高学生在实际工作中解决问题的能力。
3. 增强学生对电子技术领域的了解,激发学生对电子技术的兴趣。
4. 培养学生团队合作精神,提高学生的沟通协调能力。
三、实习内容1. 熟悉数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法。
2. 掌握常用电子元器件的性能和特点,学会正确使用电子元器件。
3. 学会使用数字电路仿真软件,如Multisim等,进行电路设计和仿真。
4. 进行数字电路实验,包括组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
5. 参与实际项目开发,提高学生的实际操作能力。
四、实习过程1. 实习前期,学生通过查阅资料、学习相关书籍,对数字电子技术的基本理论进行了系统学习。
2. 实习中期,学生按照实习指导书的要求,进行数字电路实验,掌握常用电子元器件的性能和特点。
3. 实习后期,学生参与实际项目开发,运用所学知识解决实际问题,提高自己的动手能力。
五、实习成果1. 学生掌握了数字电子技术的基本理论,熟悉常用电子元器件的性能和特点。
2. 学生的动手操作能力得到提高,能够熟练使用数字电路仿真软件。
3. 学生在项目开发过程中,培养了团队协作精神,提高了沟通协调能力。
4. 学生对电子技术领域的了解加深,激发了对电子技术的兴趣。
六、实习心得1. 数字电子技术是一门实践性很强的学科,通过实习,我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性。
2. 在实习过程中,我学会了如何查阅资料、分析问题、解决问题,提高了自己的自学能力和独立思考能力。
《数字电子技术基础》实验
实验一门电路逻辑功能测试一、实验目的1.熟悉门电路的逻辑功能。
2.熟悉常用集成门电路的引脚排列及其使用。
二、实验设备和器件1.直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2.74LS00 四2输入与非门74LS04 六反相器74LS86 四2输入异或门三、实验内容1.非门逻辑功能(1)熟悉74 LS04的引脚排列,如图1(a)所示,其内部有六个非门。
图1 74 LS04引脚图与实验电路(2)取其中的一个非门按图1(b)所示接好电路。
(3)分别将输入端A接低电平和高电平,测试输出端F电压,并转换成逻辑状态填入表1。
表 1 非门逻辑功能输入输出A F电压(V)F12.与非门逻辑功能(1)熟悉74 LS00的引脚排列,如图2(a)所示,其内部有四个2输入端与非门。
图2 74 LS00引脚图与实验电路(2)取其中的一个与非门按图2(b)所示接好电路。
(3)分别将输入端A、B接低电平和高电平,测试输出端F电压,并转换成逻辑状态填入表2。
表 2 与非门逻辑功能输入输出AB F电压(V)F000110113.异或门逻辑功能(1)熟悉74 LS86的引脚排列,如图3(a)所示,其内部有四个2输入端异或门。
图3 74 LS86引脚图与实验电路(2)取其中的一个异或门按图3(b)所示接好电路。
(3)分别将输入端A、B接低电平和高电平,测试输出端F电压,并转换成逻辑状态填入表3。
表 3 异或门逻辑功能输入输出AB F电压(V)F000110114.与或非门逻辑功能(1)利用与非门和反相器可以构成与或非门,其原理图如图4所示。
图4 与或非门原理图(2)按照原理图,将74 LS00和74 LS04接成与或非门。
(3)当输入端为表4中各组合时,测试输出端F的结果并填入表4。
表 4 与或非门逻辑功能输入输出A B CD F电压(V)F0000 0001 0011 0101011111115.与非门对输出的控制(1)任取74 LS00中的一个与非门,按图5所示接好电路。
数字电子技术实验报告五
数字电子技术实验报告五实验名称:数字电子技术实验五实验目的:1. 掌握数字逻辑电路的设计和测试方法。
2. 学习使用逻辑分析仪和数字示波器进行信号分析。
3. 理解数字电路的时序特性和稳定性。
实验原理:数字电子技术是利用数字逻辑电路对信号进行处理的技术。
本次实验主要涉及组合逻辑电路的设计和测试,以及时序逻辑电路的分析。
通过实验,学生将学习到如何根据给定的逻辑功能设计电路,以及如何使用现代测试设备对电路进行性能测试。
实验设备与材料:1. 数字逻辑电路实验板2. 逻辑分析仪3. 数字示波器4. 逻辑门芯片(如74LS00, 74LS04等)5. 电阻、电容、导线等辅助材料实验步骤:1. 根据实验要求设计电路图,使用逻辑门芯片实现所需的逻辑功能。
2. 在实验板上搭建电路,确保所有连接正确无误。
3. 使用逻辑分析仪输入测试信号,观察并记录电路的输出结果。
4. 使用数字示波器观察信号的波形,分析电路的时序特性。
5. 根据测试结果调整电路,确保电路能够稳定工作并满足设计要求。
实验结果:在本次实验中,我们设计并测试了一个简单的组合逻辑电路。
通过逻辑分析仪和数字示波器的测试,我们得到了电路的输出波形,并验证了电路的逻辑功能。
实验结果表明,设计的电路能够按照预期工作,满足设计要求。
实验分析:在实验过程中,我们注意到电路的输出信号在某些情况下会出现不稳定的现象。
通过分析,我们认为这可能是由于电路中存在竞争冒险现象。
为了解决这一问题,我们对电路进行了适当的修改,增加了去冒险逻辑,从而提高了电路的稳定性。
实验结论:通过本次实验,我们成功设计并测试了一个数字逻辑电路,验证了其逻辑功能和时序特性。
实验过程中,我们学习到了如何使用现代测试设备进行电路测试,并掌握了解决电路设计中可能遇到的问题的方法。
通过本次实验,我们对数字电子技术有了更深入的理解。
实验心得:在本次实验中,我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
通过亲自动手设计和测试电路,我对数字逻辑电路的工作原理和设计方法有了更加直观的认识。
数字电子技术实验实验报告
数字电子技术实验实验报告实验目的:本实验旨在通过实际操作加深对数字电路基本理论的理解,掌握数字电路的设计与测试方法,提高解决实际问题的能力。
实验原理:数字电子技术是电子工程领域中的一个重要分支,它主要研究数字信号的产生、传输、处理和存储。
在本实验中,我们将利用基本的数字逻辑门电路来实现特定的逻辑功能,并通过实验来验证理论。
实验设备与材料:1. 数字逻辑实验箱2. 逻辑门电路模块(如与门、或门、非门等)3. 逻辑笔或示波器4. 面包板5. 导线6. 电源实验步骤:1. 根据实验要求设计电路图,选择合适的逻辑门电路模块。
2. 在面包板上搭建电路,按照设计图连接各个逻辑门模块。
3. 连接电源,确保电路正确接通。
4. 使用逻辑笔或示波器测试各个节点的逻辑电平,验证电路功能是否符合预期。
5. 记录实验数据,包括电路图、测试结果等。
实验结果:在本次实验中,我们成功搭建了所需的数字电路,并对其进行了测试。
测试结果显示,电路的输出与预期一致,验证了设计的准确性。
实验分析:通过本次实验,我们不仅加深了对数字电路设计的理解,还学会了如何使用实验设备进行电路搭建和测试。
实验中遇到的问题和解决方案也为我们提供了宝贵的经验。
实验结论:本次实验达到了预期的教学目的,通过实际操作加深了对数字电子技术的理解,提高了解决实际问题的能力。
实验结果表明,所设计的电路能够正确实现预定的逻辑功能。
实验心得:通过本次实验,我认识到理论知识与实践操作相结合的重要性。
在实验过程中,我学会了如何将理论知识应用到实际中,同时也体会到了解决实际问题的乐趣。
在未来的学习中,我将继续努力,不断提高自己的实践能力和创新能力。
参考文献:[1] 张三. 数字电子技术基础. 北京:电子工业出版社,2020.[2] 李四. 数字电路设计与测试. 上海:上海科学技术出版社,2021.注:以上内容为示例文本,具体实验报告应根据实际实验内容进行编写。
数字电子技术基础实验报告心得5篇
数字电子技术基础实验报告心得5篇数字电子技术基础实验报告心得1针对仪器类专业卓越工程师教育培养计划的要求,提出了我院测控技术与仪器专业模拟电子技术实验课程改革的具体措施,探索了创建新型实验室实践教学体系。
该教学体系以实际工程问题为背景,充分调动学生的主观能动性,实现了基础训练、综合训练、团队合作三个阶段的创新教学过程。
该教学体系弥补了以往实验教学中存在的不足,为培养技术扎实、富有创新能力的工程技术人才提供了基础。
为了贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》,国家推出了“卓越工程师教育培养计划”[1]。
我院测控技术与仪器专业于2013年成功入选该计划,这对本专业模拟电子技术实践教学方面提出了更高的要求。
围绕“仪器专业系列课程与创新实践国家优秀教学团队”建设,我院明确“人才培养是根基,教学与科研并重,科研服务于教学”的办学理念,积极探索我院高效合理的实践教学管理模式,大幅度增加了综合设计类实验的比重,全面探索卓越工程师背景下模拟电子技术综合设计改革[2,3]。
一模拟电子技术实验教学体系传统的模拟电子实验实践教学模式是以实验项目为基础,学生按实验教材提供的实验方法和实验步骤,在教师的指导下完成实验内容,实验过程缺乏与工程实际的联系不利于激发学生的学习兴趣[4]。
为了奠定未来卓越工程师的模拟电子技术理论和实践能力[5],我院提出的模拟电子技术实验教学体系是要以工程项目为导向,工程实践和团队合作为突破口,个性化教学为目的[6],形成了一个较完整的模拟电子技术实验教学体系,如图1所示。
(一)课内基础实验该教学体系中课内基础实验中采用课堂辅导和现场答疑等形式开展教学工作。
主要内容与理论课程相结合,考核方式为每次实验报告、随堂提问和实验考试。
通过基础训练项目,学生可基本学会使用多种常用电子仪器,掌握Multisim仿真软件,掌握若干基本电路,以及电子线路焊接和调试等基本技能,进而让学生深入理解所学的模拟电子技术基本知识、基本方法,提高了学生基本实验技能。
数字电子技术基础实践报告
目录1.实践目的和要求 (1)2.设计指标要求 (1)3.构成框图 (1)4.方案设计 (1)5.电路设计 (2)6.心得体会与总结 (9)7.参考文献 (9)一、实践目的和要求1. 学习电子秒表的设计与调试方法。
2.掌握电子秒表有关参数的测试方法。
3. 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
4. 训练提高焊接以及排版布线等技能。
5. 加深对于常用数字电路常用芯片的理解。
二、控制要求:1.具有显示0~99秒的计时功能。
2.设计外部操作开关,控制计数器的直接清零启动、暂停、和连续功能。
3.计时器为99秒递加计时,计时间隙1S。
4.具有计时到某一特定值(要求为自己学号的最后两位)时自动停止,并发出光电报警。
三、构成框图:如图1 所示。
图1四、方案设计:利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。
利用集成与非门构成的基本RS触发器(低电平直接触发)实现电路的控制暂停与连续,用两个七段LED数码管显示“秒表”,显示时间为00-99秒,每厘固定时间周期自动加一。
计数器采用十六进制计数器74LS161接成十进制计数器,为译码器提供十种不同的四位二进制信号。
译码器部分采用的是74LS148集成芯片译码器,用于将十进制信号翻译成七段数码管的电平信号,完成显示工作。
五、电路设计:1.控制电路的设计(1)控制暂停与连续利用集成与非门构成的基本3电路工作是,开关拨向左侧,通过RS触发器的逻辑运算从与非门的11号管脚输出555产生的方波脉冲信号,实现计数功能。
当开关拨向右侧,则从11号管脚输出高电平,实现暂停功能。
(74LS00的内部结构如图3所示)图3(2)直接清零、启动通过在5V 电源处接一个上拉电阻实现74LS161的清零与重新启动。
正常工作时开关时断开的,这时161的R/D/端收到的是电源的高电平信号,集成芯片处于正常工作状态。
当开关闭合时,电源电压导入地,R/D/收到低电平信号,161清零复位,重新启动。
西北工业大学_数字电子技术基础_实验报告_实验4
数字电子技术基础第四次实验报告一、描述QuartusII软件基本使用步骤1.用文本编辑器正确编写源文件(本例run.v),并经modelsim仿真确认该电路设计正确.2..打开QuartusII软件,新建工程New project (注意工程名和设计文件的module名保持一致),选择和开发板一致的FPGA器件型号。
(本课程为Cyclone IV E系列EP4CE115F29C7)3.添加文件,点击file->open,之后选择要添加的文件,并勾选Add file to current project.4.编译,Start Compilation ,编译源文件(如有错误修改后,重新编译)。
5. 查看电路结构,使用Tool->RTL viewer工具查看电路图结构,是否和预期设计一致。
6.管脚绑定,使用Assignment->pin planner将设计的全部输入/输出接口与开发板的对应管脚进行一一对应。
PIN_Y2 -to clkPIN_H19 -to out[7]PIN_J19 -to out[6]PIN_E18 -to out[5]PIN_F18 -to out[4]PIN_F21 -to out[3]PIN_E19 -to out[2]PIN_F19 -to out[1]PIN_G19 -to out[0]PIN_M23 -to rst7. Processing->Start Compilation,全编译生成可下载文件。
(.sof)8. 连接开发板,安装所需驱动程序(在设备管理器中,选择路径为quatus安装路径)9. 点击start开始烧录,完成后开发板上出现流水灯。
二、题目代码以及波形1.跑马灯设计及FPGA实现①编写模块源码module run (clk,rst,out);input clk,rst;output [7:0] out;reg [7:0] out;reg [24:0] count;always @ ( posedge clk or negedge rst ) if(!rst)begincount<=16'b0;endelsebegincount<=count+1;endalways @ ( posedge clk or negedge rst) if(!rst)beginout<=8'hff;endelsebegincase ( count[24:21] )0: out<=8'b1111_1110;1: out<=8'b1111_1101;2: out<=8'b1111_1011;3: out<=8'b1111_0111;4: out<=8'b1110_1111;5: out<=8'b1101_1111;6: out<=8'b1011_1111;7: out<=8'b0111_1111;8: out<=8'b1011_1111;9: out<=8'b1101_1111;10:out<=8'b1110_1111;11:out<=8'b1111_0111;12:out<=8'b1111_1011;13:out<=8'b1111_1101;14:out<=8'b1111_1110;15:out<=8'b1111_1111;endcaseendendmodule②测试模块`timescale 1ns/1psmodule tb_run;reg clk_test;reg rst_test;wire [7:0]out_test;initialclk_test=0;always #1 clk_test=~clk_test;initialbeginrst_test=1;#1rst_test=0;#1rst_test=1;#180rst_test=0;#1rst_test=1;endrun UUT_run(.clk(clk_test),.rst(rst_test),.out(out_test));endmodule③仿真后的波形截图④综合后的RTL图形1.有限状态机设计(教材Figure 6.86)①编写模块源码module sequence (Clock,Resetn,w,z);input Clock,Resetn,w;output z;reg [3:1]y,Y;parameter [3:1]A=3'b000,B=3'b001,C=3'b010,D=3'b011,E=3'b100;always@(w,y)case(y)A:if(w) Y=D;else Y=B;B:if(w) Y=D;else Y=C;C:if(w) Y=D;else Y=C;D:if(w) Y=E;else Y=B;E:if(w) Y=E;else Y=B;default: Y=3'bxxx;endcasealways@(negedge Resetn,posedge Clock) if(Resetn==0)y<=A;elsey<=Y;assign z=(y==C)|(y==E);endmodule②测试模块`timescale 1ns/1psmodule tb_sequence;reg Clock_test,Resetn_test,w_test;wire z_test;initialbeginClock_test=0;Resetn_test=0;w_test=1;endalways #10 Clock_test=~Clock_test;initialbegin#10Resetn_test=1;w_test=1;#10w_test=0;#20w_test=0;#20w_test=0;#20w_test=1;#20w_test=1;#20w_test=0;#20w_test=0;#20w_test=1;#20w_test=0;#20w_test=0;#20w_test=0;#20w_test=1;#20w_test=1;#20w_test=0;#20w_test=0;endsequence UUT_sequence(.Clock(Clock_test),.Resetn(Resetn_test),.w(w_test),.z(z_test));endmodule③仿真后的波形截图④综合后的RTL图形三、本次实验收获和心得通过本次试验真正接触了FPGA开发板并向板子上烤了文件,虽然题目较为简单,但是在完成的过程中遇到了不少问题,比如软件内部没有需要的开发板型号,自己通过搜索和下载,找到了相应的扩展包并成功添加进入高版本的quartus II软件当中,我的体会是,数字电路归根到底还是依靠硬件实现的,所以将代码的执行效果反映到硬件上是一个重要环节,应该不断练习,提高自己解决问题的能力;另外通过本次实验,我对有限状态机有了更加深入的了解。
数电的小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉数字电路实验的基本操作流程;2. 掌握基本数字电路的组成和原理;3. 培养动手能力和问题解决能力。
二、实验设备1. 数字电路实验箱;2. 万用表;3. 导线;4. 面包板;5. 计算器。
三、实验内容1. 基本逻辑门电路实验2. 组合逻辑电路实验3. 时序逻辑电路实验四、实验原理1. 基本逻辑门电路:逻辑门电路是数字电路的基础,包括与门、或门、非门、异或门等。
通过这些逻辑门电路的组合,可以实现复杂的逻辑功能。
2. 组合逻辑电路:组合逻辑电路由基本逻辑门电路组成,其输出仅取决于当前输入信号。
常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、多路选择器等。
3. 时序逻辑电路:时序逻辑电路由触发器组成,其输出不仅取决于当前输入信号,还与电路的历史状态有关。
常见的时序逻辑电路有计数器、寄存器、触发器等。
五、实验步骤1. 基本逻辑门电路实验(1)按照实验指导书的要求,搭建与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路;(2)使用万用表测量各逻辑门的输入、输出电压;(3)根据实验数据,验证各逻辑门的功能。
2. 组合逻辑电路实验(1)按照实验指导书的要求,搭建编码器、译码器、多路选择器等组合逻辑电路;(2)使用万用表测量各组合逻辑电路的输入、输出电压;(3)根据实验数据,验证各组合逻辑电路的功能。
3. 时序逻辑电路实验(1)按照实验指导书的要求,搭建计数器、寄存器、触发器等时序逻辑电路;(2)使用万用表测量各时序逻辑电路的输入、输出电压;(3)根据实验数据,验证各时序逻辑电路的功能。
六、实验结果与分析1. 基本逻辑门电路实验实验结果显示,与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的功能与理论分析一致。
2. 组合逻辑电路实验实验结果显示,编码器、译码器、多路选择器等组合逻辑电路的功能与理论分析一致。
3. 时序逻辑电路实验实验结果显示,计数器、寄存器、触发器等时序逻辑电路的功能与理论分析一致。
七、实验总结通过本次实验,我熟悉了数字电路实验的基本操作流程,掌握了基本数字电路的组成和原理,提高了动手能力和问题解决能力。
西北工业大学-数字电子技术基础-实验报告-实验2
西北⼯业⼤学-数字电⼦技术基础-实验报告-实验2数字电⼦技术基础第⼆次实验报告⼀、题⽬代码以及波形分析1. 设计⼀款可综合的2选1多路选择器①编写模块源码module multiplexer(x1,x2,s,f);input x1,x2,s;output f;assign f=(~s&x1)|(s&x2);endmodule②测试模块`timescale 1ns/1psmodule tb_multiplexer;reg x1_test;reg x2_test;reg s_test;wire f_test;initials_test=0;always #80 s_test=~s_test;initialbeginx1_test=0;x2_test=0;#20x1_test=1;x2_test=0;#20x1_test=0;x2_test=1;#20x1_test=1;x2_test=1;#20x1_test=0;x2_test=0;#20x1_test=1;x2_test=0;#20x1_test=0;x2_test=1;#20x1_test=1;x2_test=1;endmultiplexer UUT_multiplexer(.x1(x1_test),.x2(x2_test),.s(s_test),.f(f_test));endmodule③仿真后的波形截图④对波形的分析本例⽬的是令s为控制信号,实现⼆选⼀多路选择器。
分析波形图可以知道,s为0时,f 输出x1信号;s为1时,f输出x2信号。
所以实现了⽬标功能。
2. 设计⼀款可综合的2-4译码器①编写模块源码module dec2to4(W,En,Y);input [1:0]W;input En;output reg [0:3]Y;always@(W,En)case({En,W})3'b100:Y=4'b1000;3'b101:Y=4'b0100;3'b110:Y=4'b0010;3'b111:Y=4'b0001;default:Y=4'b0000;endcaseendmodule②测试模块`timescale 1ns/1psmodule tb_dec2to4;reg [1:0]W_test;reg En_test;wire [0:3]Y_test;initialEn_test=0;always #80 En_test=~En_test;initialbeginW_test=2'b00;#20W_test=2'b01;#20W_test=2'b11;#20W_test=2'b10;#20W_test=2'b00;#20W_test=2'b01;#20W_test=2'b11;#20W_test=2'b10;#20W_test=2'b00;enddec2to4 UUT_dec2to4(.W(W_test),.En(En_test),.Y(Y_test));endmodule③仿真后的波形截图④对波形的分析本例⽬的是实现可综合的2-4译码器,其中数组W是输⼊信号,共有两个值,输⼊⼀个两位⼆进制数据,⽬的是通过译码器将它转换成独热码,数组Y是输出信号,输出四个⼆进制数据,构成独热码。
数字电子技术基础课程设计实验报告
数字电子技术课程设计(数字时钟逻辑电路的设计与实现)学院:信息学院班级:学号:姓名:刘柳指导教师:楚岩课设时间:2009年6月21日—2009年6月26日一摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
诸如按时自动打铃,时间程序自动控制,定时启闭路灯,定时开关烘箱,通断动力设备,甚至各种定时电气的的自动启用等。
这些都是以数字时钟作为时钟源的。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
经过了数字电路设计这门课程的系统学习,特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习,我们已经具备了设计小规模集成电路的能力,借由本次设计的机会,充分将所学的知识运用到实际中去。
二主要技术指标1.设计一个有时、分、秒(23小时59分59秒)显示的电子钟2.该电子钟具有手动校时功能三方案论证与选择要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。
而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高,因此,需要进行分频,使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1HZ)。
经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
此时需要分别设计60进制,24进制计数器,各计数器输出信号经译码器到数字显示器,使“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。
值得注意的是:任何计时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。
数字电子技术基础实验报告
数字电子技术基础实验报告实验一TTL集成门电路逻辑变换一、实验目的1. 深化理解TTL门电路的组成结构和参数;2. 认识和掌握基本的TTL逻辑门电路的连接方式;3. 掌握验证、分析逻辑门电路的方法;4. 学习使用Quartus II软件进行原理图搭建、波形仿真等一系列操作;二、实验要求用门电路实现一位全加器,并用Quartus II软件进行测试,并下载至FPGA进行验证。
三、实验设备1. Quartus II 软件2. FPGA 开发板3. USB电缆四、实验原理1. 全加器逻辑的实现全加器的逻辑器件组成以及逻辑框图形式:全加器的真值表以及逻辑表达式:2. 实验开发板DE0的基本使用方法3. 发光二极管LED与FPGA的连接通过设计全加器,将两位输出端接在FPGA的两个LED引脚上,三位输入端接在FPGA的三位拨码开关上,从而实现在FPGA上拨动开关使得LED灯的亮暗情况发生变化,验证逻辑电路的正确性。
五、实验内容此次实验的内容主要是:用门电路设计实现一位全加器,用Quartus II软件测试,并下载到FPGA进行验证。
原理图:图1.1 全加器原理图设计其中A、B、C0为三位全加器输入端,S、C1为全加器输出端。
波形仿真结果:图1.2 波形仿真结果其中A设计为1us频率的脉冲信号,B设计为2us频率的脉冲信号,C0设计为8us频率的脉冲信号。
C1与S的输出结果如图2所示。
六、实验过程中的问题1. 在仿真波形图时,我们发现我们的仿真结果与示例教程提供的仿真结果并不一样,我们经过了反复的对比,查找真值表等工作,也与其他小组的仿真结进行了对比,最终确定了我们波形是正确的。
2. 实验的主要问题就是第一次上手Quartus II 软件,对软件的各种操作流程并不是很熟悉,因此效率较低,并且都需要一步一步对着例程去做;对软件的各种功能的熟悉程度也不够。
七、心得体会1. 实践出真知。
通过自己搭建仿真逻辑电路,才可以对逻辑电路的功能及实现有更加深入的理解。